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人教版必修第一册高一物理同步讲练测第二章匀变速直线运动的研究单元复习与检测(测)(原卷版+解析)
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第二章 匀变速直线运动的研究单元复习与检测【测】一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~8题为单项选择题,9~12题为多项选择题.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)1.做匀加速直线运动的质点在第一个7 s内的平均速度比它在第一个3 s内的平均速度大6 m/s,则质点的加速度大小为( )A.1 m/s2 B.1.5 m/s2C.3 m/s2 D.4 m/s22.(2021·辛集校级月考)中国到2030年将拥有4个完整的处于现役状态的航母作战编队,第三艘航空母舰已在江南造船厂开工建设.航母上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“歼15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s2,起飞速度为50 m/s,若该飞机滑行100 m时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )A.30 m/s B.40 m/sC.20 m/s D.10 m/s3.一列火车由静止以恒定的加速度启动出站,设每列车厢的长度相同,不计车厢间间隙距离,一站台上的观察者站在第一列车厢最前面,他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v0,则第n列车厢尾驶过他时的速度为( )A.nv0 B.n2v0C.eq \r(n)v0 D.2nv04.一个质点沿x轴做匀加速直线运动,其位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )A.该质点的加速度大小为2 m/s2B.该质点在t=1 s时的速度大小为2 m/sC.该质点在t=0到t=2 s时间内的位移大小为6 mD.该质点在t=0时速度为零5.(2021·安徽六安高一期末)如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20 cm;重复以上实验,乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10 cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10 m/s2.则下列说法中不正确的是( )A.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”B.若某同学的“反应时间”大于0.4 s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”C.乙同学第一次抓住直尺的瞬间,直尺的速度约为4 m/sD.乙同学第一次的“反应时间”比第二次长6.一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距80 m的电线杆共用8 s时间,它经过第二根电线杆时的速度为12 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )A.2.5 m/s B.5 m/sC.8 m/s D.10 m/s7.如图所示,光滑斜面被分成四个长度相等的部分AB、BC、CD、DE,一个物体由A点静止释放,下列结论不正确的是( )A.物体到达各点的速度vB∶vC∶vD∶vE=1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2B.物体到达各点所经历的时间tB∶tC∶tD∶tE=1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2C.物体从A到E的平均速度eq \x\to(v)=vBD.通过每一部分时,其速度增量均相等8.(2021·历城校级月考)一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop(超级高铁)”. 据英国《每日邮报》2016年7月6日报道,Hyperloop One公司计划,将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop),连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩,速度可达每小时700英里(约合1 126公里/时).如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到最大速度1 200 km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是( )A.加速与减速的时间不一定相等B.加速时间为10分钟C.加速时加速度大小为2 m/s2D.如果加速度大小为10 m/s2,题中所述运动最短需要32分钟9.将一物体在空中以v0=20 m/s的速度竖直上抛,不计空气阻力,当物体的位移大小为15 m时,所需时间可能是(g=10 m/s2)( )A.1.0 s B.2.0 sC.3.0 s D.4.6 s10.物体做初速度为零的匀加速直线运动,第1 s内的位移是5 m,则( )A.物体的加速度是5 m/s2B.物体的加速度为10 m/s2C.物体在第2 s内的位移为10 mD.物体在第4 s内的位移是35 m11.如图所示,汽车以10 m/s的速度匀速驶向路口,当行驶至距路口停车线20 m处时,绿灯还有3 s熄灭。而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的vt图像可能是( )A B C D12.(2021·凯里校级期末)如图所示,A、B为两固定的光电门,在光电门A正上方的O处有一边长为0.5 cm的铁片自由落下,铁片下落的过程中底边始终水平,已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1=1.25×10-3 s,t2=0.625×10-3 s,若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度,忽略空气阻力的影响,g=10 m/s2.下列说法正确的是( )A.铁片通过光电门B的瞬时速度分别为vB=8.00 m/sB.O点到光电门A的距离为1.00 mC.铁片从光电门A到B所需的时间0.40 sD.光电门A、B之间的距离为2.40 m二、实验题(本题2小题,共10分)13.(4分)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间的时间间隔为T=0.10 s,其中s1=1.60 cm,s2=2.80 cm,s3=3.99 cm,s4=5.20 cm,s5=6.39 cm,s6=7.60 cm,则A点的瞬时速度大小是 m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2。(结果保留两位有效数字)14.(6分)某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50 g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图甲所示。甲(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:①实验操作: ,释放纸带,让重锤自由落下, 。②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60 cm,x2=4.14 cm,x3=5.69 cm,x4=7.22 cm,x5=8.75 cm,x6=10.29 cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02 s,则重锤运动的加速度计算表达式为a= ,代入数据,可得加速度a= m/s2。(计算结果保留三位有效数字) (2)该同学从实验结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法: 。乙三、计算题(本题4小题,共42分)15.(8分)雨后,屋檐上还在不断滴着水滴,如图所示。小红认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。她测得屋檐到窗台的距离H=3.2 m,窗户的高度为h=1.4 m。g取10 m/s2,试计算:(1)水滴下落到窗台时的速度大小;(2)水滴经过窗户的时间。 16.(10分)飞机起飞过程可分为两个匀加速运动阶段,其中第一阶段飞机的加速度为a1,运动时间为t1;当第二阶段结束时,飞机刚好达到规定的起飞速度v0。飞机起飞过程中,在水平直跑道上通过的路程为s,求第二阶段飞机运动的加速度a2和时间t2。 17.(10分)近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一,某日,一轿车A因故障恰停在某隧道内离隧道入口50 m的位置。此时另一轿车B正以v0=90 km/h的速度匀速向隧道口驶来,轿车B到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施。假设该驾驶员的反应时间t1=0.57 s,轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t2=0.03 s,轿车制动时加速度大小a=7.5 m/s2。问:(1)轿车B是否会与停在前方的轿车A相撞?(2)若会相撞,撞前轿车B的速度大小为多少?若不会相撞,停止时轿车B与轿车A的距离是多少? 18.(12分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为9.9 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速度为5 m/s,(g取10 m/s2)问:(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面? 第二章 匀变速直线运动的研究单元复习与检测【测】一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~8题为单项选择题,9~12题为多项选择题.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)1.做匀加速直线运动的质点在第一个7 s内的平均速度比它在第一个3 s内的平均速度大6 m/s,则质点的加速度大小为( )A.1 m/s2 B.1.5 m/s2C.3 m/s2 D.4 m/s2【答案】C 【解析】根据匀变速直线运动的规律可知,第一个3 s内的平均速度为第1.5 s末的速度;第一个7 s内的平均速度为第3.5 s末的速度;则有a=eq \f(Δv,Δt)=eq \f(6,2) m/s2=3 m/s2,故C正确。2.(2021·辛集校级月考)中国到2030年将拥有4个完整的处于现役状态的航母作战编队,第三艘航空母舰已在江南造船厂开工建设.航母上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“歼15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s2,起飞速度为50 m/s,若该飞机滑行100 m时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )A.30 m/s B.40 m/sC.20 m/s D.10 m/s【答案】B.【解析】:根据v2-veq \o\al(2,0)=2ax得:v0=eq \r(v2-2ax)=eq \r(502-2×4.5×100) m/s=40 m/s,故B正确.3.一列火车由静止以恒定的加速度启动出站,设每列车厢的长度相同,不计车厢间间隙距离,一站台上的观察者站在第一列车厢最前面,他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v0,则第n列车厢尾驶过他时的速度为( )A.nv0 B.n2v0C.eq \r(n)v0 D.2nv0【答案】C.【解析】:设一节车厢的长度为x0.当列车通过nx0时,速度为vn,由v0∶vn=1∶eq \r(n)得vn=eq \r(n)v0,故C正确.4.一个质点沿x轴做匀加速直线运动,其位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )A.该质点的加速度大小为2 m/s2B.该质点在t=1 s时的速度大小为2 m/sC.该质点在t=0到t=2 s时间内的位移大小为6 mD.该质点在t=0时速度为零【答案】D 【解析】质点做匀加速直线运动,设t=0时质点的速度为v0,加速度为a,由题图知t1=1 s时,x1=2 m,t2=2 s时,x2=8 m,利用公式x=v0t+eq \f(1,2)at2得x1=v0t1+eq \f(1,2)ateq \o\al(2,1),x2=v0t2+eq \f(1,2)ateq \o\al(2,2),代入数据解得a=4 m/s2,v0=0,t=1 s时的速度大小为4 m/s,故D正确。5.(2021·安徽六安高一期末)如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20 cm;重复以上实验,乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10 cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10 m/s2.则下列说法中不正确的是( )A.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”B.若某同学的“反应时间”大于0.4 s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”C.乙同学第一次抓住直尺的瞬间,直尺的速度约为4 m/sD.乙同学第一次的“反应时间”比第二次长【答案】C.【解析】:将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时,可用上述方法直接测出“反应时间”,故A正确;若某同学的反应时间为0.4 s,则下落的高度:h0=eq \f(1,2)gteq \o\al(2,0)=0.8 m,大于该直尺的长度,所以将无法测量该同学的反应时间,故B正确;由v2=2gh可知,乙第一次抓住直尺的速度v=eq \r(2×10×0.2) m/s=2 m/s,故C错误;直尺下降的高度h,根据h=eq \f(1,2)gt2得,t=eq \r(\f(2h,g))所以下落的高度大的用的时间长,所以第一次测量的反应时间比第二次长,故D正确.6.一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距80 m的电线杆共用8 s时间,它经过第二根电线杆时的速度为12 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )A.2.5 m/s B.5 m/sC.8 m/s D.10 m/s【答案】C 【解析】汽车做匀加速直线运动,经过两根电线杆的平均速度为eq \x\to(v)=eq \f(x,t)=eq \f(80,8) m/s=10 m/s,有eq \x\to(v)=eq \f(v1+v2,2),且v2=12 m/s,得v1=8 m/s,即汽车经过第一根电线杆时的速度为8 m/s,选项C正确。7.如图所示,光滑斜面被分成四个长度相等的部分AB、BC、CD、DE,一个物体由A点静止释放,下列结论不正确的是( )A.物体到达各点的速度vB∶vC∶vD∶vE=1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2B.物体到达各点所经历的时间tB∶tC∶tD∶tE=1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2C.物体从A到E的平均速度eq \x\to(v)=vBD.通过每一部分时,其速度增量均相等【答案】D 【解析】设每一部分的长度为x,根据v2-veq \o\al(2,0)=2ax得veq \o\al(2,B)=2ax,veq \o\al(2,C)=2a·2x,veq \o\al(2,D)=2a·3x,veq \o\al(2,E)=2a·4x,所以vB∶vC∶vD∶vE=1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2,A正确;根据x=eq \f(1,2)at2得tB=eq \r(eq \f(2·x,a)),tC=eq \r(eq \f(2·2x,a)),tD=eq \r(eq \f(2·3x,a)),tE=eq \r(eq \f(2·4x,a)),所以tB∶tC∶tD∶tE=1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶2,B正确;从A到E的平均速度等于中间时刻的速度,从A到E的时间为tE=eq \r(eq \f(2·4x,a)),中间时刻为eq \f(1,2)tE=eq \r(eq \f(2·4x,4a))=eq \r(eq \f(2x,a))=tB,所以eq \x\to(v)=vB,C正确;由vB、vC、vD、vE之比可知每一部分的速度增量不相等,D错误。故本题应选D。8.(2021·历城校级月考)一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop(超级高铁)”. 据英国《每日邮报》2016年7月6日报道,Hyperloop One公司计划,将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop),连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩,速度可达每小时700英里(约合1 126公里/时).如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到最大速度1 200 km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是( )A.加速与减速的时间不一定相等B.加速时间为10分钟C.加速时加速度大小为2 m/s2D.如果加速度大小为10 m/s2,题中所述运动最短需要32分钟【答案】B.【解析】加速与减速的加速度大小相等,由逆向思维可得:加速与减速时间相等,故A错误;加速的时间为t1,匀速的时间为t2,减速的时间为t1,匀速运动的速度为v,由题意得:2t1+t2=t,2t1+t2=2 400①,2×eq \f(1,2)ateq \o\al(2,1)+vt2=x,ateq \o\al(2,1)+eq \f(1 000,3)t2=600 000②,v=at1,eq \f(1 000,3)=at1③,联立①②③式,解得:t1=600 s ,t2=1 200 s,a=eq \f(5,9) m/s2,故B正确,C错误;当a′=10 m/s2时,加速时间为t′1,匀速时间为t′2,减速时间为t′1,总时间为t′,则2t′1+t′2=t′④,a′t′eq \o\al(2,1)+vt′2=600 000⑤,v=a′t′1⑥,联立④⑤⑥式,代入数据解得:t′=eq \f(5 500,3) s≈30.6 min.9.将一物体在空中以v0=20 m/s的速度竖直上抛,不计空气阻力,当物体的位移大小为15 m时,所需时间可能是(g=10 m/s2)( )A.1.0 s B.2.0 sC.3.0 s D.4.6 s【答案】ACD.【解析】:选竖直向上为正方向,若物体在抛出点上方,则x=15 m.由x=v0t-eq \f(1,2)gt2得:15=20t-eq \f(1,2)×10t2,解得t=1.0 s或t=3.0 s.若物体在抛出点下方,则x=-15 m,由x=v0t-eq \f(1,2)gt2得:-15=20t-eq \f(1,2)×10t2,解得:t≈4.6 s,故A、C、D正确.10.物体做初速度为零的匀加速直线运动,第1 s内的位移是5 m,则( )A.物体的加速度是5 m/s2B.物体的加速度为10 m/s2C.物体在第2 s内的位移为10 mD.物体在第4 s内的位移是35 m【答案】BD 【解析】根据x=eq \f(1,2)at2可得物体的加速度a=eq \f(2x1,teq \o\al(2,1))=eq \f(2×5,1) m/s2=10 m/s2,故A错误,B正确;物体在第2 s内的位移x2=eq \f(1,2)ateq \o\al(2,2)-eq \f(1,2)ateq \o\al(2,1)=eq \f(1,2)×10×(22-12) m=15 m,故C错误;物体在第4 s内的位移x4=eq \f(1,2)ateq \o\al(2,4)-eq \f(1,2)ateq \o\al(2,3)=eq \f(1,2)×10×(42-32) m=35 m,故D正确。11.如图所示,汽车以10 m/s的速度匀速驶向路口,当行驶至距路口停车线20 m处时,绿灯还有3 s熄灭。而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的vt图像可能是( )A B C D【答案】BC 【解析】vt图线与时间坐标轴所围“面积”表示位移,A、D选项中vt图像的“面积”不等于20 m,A、D错误;B中vt图像的“面积”可能等于20 m,B正确;C中vt图像的“面积”正好等于20 m,C正确。12.(2021·凯里校级期末)如图所示,A、B为两固定的光电门,在光电门A正上方的O处有一边长为0.5 cm的铁片自由落下,铁片下落的过程中底边始终水平,已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1=1.25×10-3 s,t2=0.625×10-3 s,若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度,忽略空气阻力的影响,g=10 m/s2.下列说法正确的是( )A.铁片通过光电门B的瞬时速度分别为vB=8.00 m/sB.O点到光电门A的距离为1.00 mC.铁片从光电门A到B所需的时间0.40 sD.光电门A、B之间的距离为2.40 m【答案】ACD.【解析】:铁片通过光电门B的瞬时速度分别为vB=eq \f(d,t2)=eq \f(0.5×10-2,0.625×10-3) m/s=8.00 m/s,故A正确;铁片通过光电门A的瞬时速度分别为vA=eq \f(d,t1)=eq \f(0.5×10-2,1.25×10-3) m/s=4.00 m/s,O点到光电门A的距离为:hA=eq \f(veq \o\al(2,A),2g)=eq \f(4.002,2×10) m=0.80 m,故B错误;铁片从光电门A到B所需的时间:Δt=eq \f(vB-vA,g)=eq \f(8.00-4.00,10) s=0.40 s,故C正确;光电门A、B之间的距离为:hAB=eq \f(veq \o\al(2,B)-veq \o\al(2,A),2g)=eq \f(8.002-4.002,2×10) m=2.40 m,故D正确.二、实验题(本题2小题,共10分)13.(4分)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间的时间间隔为T=0.10 s,其中s1=1.60 cm,s2=2.80 cm,s3=3.99 cm,s4=5.20 cm,s5=6.39 cm,s6=7.60 cm,则A点的瞬时速度大小是 m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2。(结果保留两位有效数字)【答案】0.22 1.2【解析】利用匀变速直线运动的推论得vA=eq \f(s1+s2,2T)=eq \f(1.60+2.80×10-2,0.20) m/s=0.22 m/s。由于相邻的两计数点间的位移之差不等,故采用逐差法求解加速度。根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,得s4-s1=3a1T2,s5-s2=3a2T2,s6-s3=3a3T2。为了更加准确地求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得a=eq \f(1,3)(a1+a2+a3),小车运动的加速度表达式为a=eq \f(s4+s5+s6-s1+s2+s3,9T2),代入数据解得a=1.2 m/s2。14.(6分)某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50 g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图甲所示。甲(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:①实验操作: ,释放纸带,让重锤自由落下, 。②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60 cm,x2=4.14 cm,x3=5.69 cm,x4=7.22 cm,x5=8.75 cm,x6=10.29 cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02 s,则重锤运动的加速度计算表达式为a= ,代入数据,可得加速度a= m/s2。(计算结果保留三位有效数字) (2)该同学从实验结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法: 。乙【答案】(1)①接通电源 实验结束关闭电源②eq \f(x4+x5+x6-x1+x2+x3,36T2) 9.60 (2)将重锤换成较大质量的重锤(或者采用频闪照相法)三、计算题(本题4小题,共42分)15.(8分)雨后,屋檐上还在不断滴着水滴,如图所示。小红认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。她测得屋檐到窗台的距离H=3.2 m,窗户的高度为h=1.4 m。g取10 m/s2,试计算:(1)水滴下落到窗台时的速度大小;(2)水滴经过窗户的时间。【答案】 (1)8 m/s (2)0.2 s【解析】(1)水滴下落至窗台通过的距离为H=3.2 m,由v2=2gH得v=eq \r(2gH)=eq \r(2×10×3.2) m/s=8 m/s。(2)水滴下落至窗户上边缘的时间为t1=eq \r(eq \f(2H-h,g))=eq \r(eq \f(2×3.2-1.4,10)) s=0.6 s水滴下落至窗台的时间为t2=eq \r(eq \f(2H,g))=eq \r(eq \f(2×3.2,10)) s=0.8 s水滴经过窗户的时间为Δt=t2-t1=0.8 s-0.6 s=0.2 s。16.(10分)飞机起飞过程可分为两个匀加速运动阶段,其中第一阶段飞机的加速度为a1,运动时间为t1;当第二阶段结束时,飞机刚好达到规定的起飞速度v0。飞机起飞过程中,在水平直跑道上通过的路程为s,求第二阶段飞机运动的加速度a2和时间t2。【答案】 eq \f(veq \o\al(2,0)-aeq \o\al(2,1)teq \o\al(2,1),2s-a1teq \o\al(2,1)) eq \f(2s-a1teq \o\al(2,1),v0+a1t1)【解析】第一、二阶段结束时飞机运动速度分别为:v1=a1t1,v0=v1+a2t2运动距离分别为:s1=eq \f(1,2)a1teq \o\al(2,1),s2=v1t2+eq \f(1,2)a2teq \o\al(2,2)总距离为s=s1+s2解得:a2=eq \f(veq \o\al(2,0)-aeq \o\al(2,1)teq \o\al(2,1),2s-a1teq \o\al(2,1)),t2=eq \f(2s-a1teq \o\al(2,1),v0+a1t1)。17.(10分)近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一,某日,一轿车A因故障恰停在某隧道内离隧道入口50 m的位置。此时另一轿车B正以v0=90 km/h的速度匀速向隧道口驶来,轿车B到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施。假设该驾驶员的反应时间t1=0.57 s,轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t2=0.03 s,轿车制动时加速度大小a=7.5 m/s2。问:(1)轿车B是否会与停在前方的轿车A相撞?(2)若会相撞,撞前轿车B的速度大小为多少?若不会相撞,停止时轿车B与轿车A的距离是多少?【答案】 (1)会,理由见解析 (2)10 m/s【解析】(1)轿车B在实际制动前做匀速直线运动,设其发生的位移为x1,由题意可知x1=v0(t1+t2)=15 m实际制动后,轿车B做匀减速运动,位移为x2,有veq \o\al(2,0)=2ax2,则x2=41.7 m轿车A离隧道口的距离为d=50 m,因x1+x2>d,故轿车B会与停在前方的轿车A相撞。(2)设撞前轿车B的速度为v,由运动学公式得veq \o\al(2,0)-v2=2a(d-x1),解得v=10 m/s。18.(12分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为9.9 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速度为5 m/s,(g取10 m/s2)问:(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?【答案】 (1)250 m (2)9.55 s【解析】 (1)运动员打开伞后做匀减速直线运动,有veq \o\al(2,0)-veq \o\al(2,1)=2ah2可求得运动员打开伞时的速度为v0=50 m/s自由下落过程中,有veq \o\al(2,0)=2gh1解得h1=125 m则运动员离开飞机时距地面的高度为h=h1+h2=250 m。(2)运动员做自由落体运动的时间为t1=eq \f(v0,g)=5 s打开伞后运动的时间为t2=eq \f(v0-v1,a)=4.55 s则运动员离开飞机后运动的总时间为t=t1+t2=9.55 s